Machine pour fendre les têtes de pièces présentant une tige, notamment de vis. Cette invention a pour objet une machine pour fendre les têtes de pièces présentant une tige, notamment de vis, les pièces ou ébauches étant supportées par un tambour et entrai- nées devant un outil en forme de scie.
Dans une machine connue, utilisée pour fendre les vis, les ébauches sont engagées radialement dans un tambour de manière que leurs têtes soient orientées vers l'inté rieur et entraînées le long de la trajectoire des dents d'une scie circulaire qui est montée excentriquement par rapport à l'axe de ce tambour. Une telle machine présente l'incon vénient que la scie n'est pas soumise û une charge uniforme du fait qu'il subsiste un intervalle entre les ébauches adjacentes et qu'au début les entailles ne sont que peu profondes alors que la profondeur des fentes devient de plus en plus importante à mesure que les ébauches avancent sous la scie.
Cette charge irrégulière de la scie est accentuée par le fait que, lorsqu'une ébauche vient en con tact avec la scie, celle-ci n'entame la tête que légèrement, ce qui soumet la scie à un effort puissant, à cause de la couche superficielle dure formée sur la tête de l'ébauche, lorsque cette tête est façonnée par forgeage.
Ces sollicitations irrégulières de la scie obligent à faire tourner celle-ci dans des Pa liers importants qui, du fait de la disposition de la machine, doivent généralement être logés dans un espace restreint de sorte qu'ils ne peuvent être supportés que difficilement. De plus, la scie doit être affûtée de temps en temps et son diamètre diminue chaque fois. Bien que la machine permette d'effec tuer un certain réglage afin que la profon deur des fentes reste constante; le diamètre de la scie devient bientôt trop petit, après quelques affûtages, pour que la scie puisse encore être utilisée.
L'invention a pour but de créer une ma chine ne présentant pas ces inconvénients. Elle a pour objet une machine pour fendre la tête de pièces présentant une tige, nôtain- ment de vis, et est caractérisée en ce qu'elle comprend un tambour rotatif présentant des encoches destinées à recevoir ces pièces, 'des moyens pour introduire ces pièces à raison d'une par encoche et successivement dans les dites encoches, un organe fixe formant scie, monté sur la machine et disposé de manière à entrer en contact avec les têtes des pièces pour usiner celles-ci pendant leur déplace ment avec ledit tambour, et des moyens pour empêcher la rotation des pièces dans leurs encoches pendant leur usinage par ledit or gane formant scie.
Le dessin représenté, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de la machine objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue partielle en plan d'une machine selon une première forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue schématique à plus grande échelle. La fig. 3 est une vue partielle en éléva tion de la machine de la fig. 1.
La fig. 4 en est une vue de détail en coupe.
La fig. 5 en est une vue de détail à plus grande échelle. La fig. 6 est une coupe, à plus grande échelle, selon la ligne 6-6 de la fig. 1.
Les fig. 7, 8 et 9 sont des vues de détails. La fig. 10 est une vue partielle en plan d'une seconde forme d'exécution de la ma chine.
La fig. 11 est une vue schématique illus trant le fonctionnement de cette machine. La fig. 12 est une coupe selon la ligne 12-12 de la fig. 10.
La fig. 13 est une vue de détail à plus grande échelle.
Dans la forme d'exécution représentée aux fig. 1 à 9, la machine objet de l'inven tion sert à fendre la tête des ébauches de vis pour pouvoir y introduire un tournevis. Cette machine comprend un tambour porteur. 10 dont le pourtour présente plusieurs encoches 11 destinées à recevoir des ébauches. Pour simplifier la description, on peut considérer le tambour 10 comme tournant autour d'un axe vertical alors qu'en réalité, comme décrit ci-après et comme visible sur les fig. 3 et 6, ce tambour tourne autour d'un axe incliné par rapport à la verticale.
Le tambour 10 comprend un corps 12 monté entre des paliers supérieur et . infé- rieur 13 pour pouvoir tourner autour d'un arbre fixe 14,-1e palier inférieur 13 et l'extré mité inférieure de l'arbre 14 étant supportés par un bâti 15. Sur le corps 12 est fixée une couronne dentée conique 16 qui engrène avec un pignon conique 17 entraîné par un arbre 18 actionné par un mécanisme moteur non représenté. Un rebord annulaire 19 porte une couronne dentée 21 dont les dents 22 sont orientées vers le bas. Le tambour 10 peut.
ainsi tourner autour de l'arbre 14 en entraî nant avec lui un anneau porteur 20 dans le quel sont pratiquées les encoches 11 pour re cevoir les ébauches. L'extrémité supérieure de l'arbre central 14 comprend une partie conique 23 sur la quelle est fixé un disque 24 portant une scie. On voit sur la fig. 6 que le disque fixe 24 comprend une cavité centrale 25 dans la quelle l'extrémité filetée de l'arbre 14 est engagée, le disque 24 étant fixé sur l'arbre 14 par un écrou 26 vissé sur cette extrémité filetée. Comme représenté à la fig. 2, la scie est formée de plusieurs dents séparées 27 qui sont fixées sur un anneau 28 monté sur le disque fixe 24 par des vis.
Dans la périphérie de l'anneau sont pratiquées plusieurs rainu res axiales dans lesquelles sont logées les dents 2 7 qui sont maintenues en place par des plaques 29 fixées par des vis sur l'an neau 28. Le dessin montre clairement que le tambour porteur 10 et le disque fixe 24 sont agencés de manière telle que les dents de scie se trouvent au-dessus des axes des ébauches, de sorte que des fentes diamétrales sont tail lées dans les têtes des ébauches quand celles-ci passent sous la scie.
Pendant que l'on forme les têtes des ébau ches par forgeage, il y a une tendance à la formation d'une couche superficielle dure et pour réduire au minimum l'usure des dents de scie 27 qui viennent en contact avec les ébauches quand celles-ci sont entraînées par le tambour porteur rotatif 10, on donne aux arêtes coupantes de ces quelques dents une section transversale en forme de<B>V,</B> la section des dents suivantes 27 étant modifiée pro gressivement depuis cette forme en<B>V</B> jusqu'à celle correspondant à la forme que l'on veut donner, finalement, à la fente, c'est-à-dire une rainure en (J. De plus,
pour réduire l'usure des dents 27 de la scie et pour dimi nuer au minimum la charge imposée à une dent particulière quelconque, on monte les dents 27 sur l'anneau 28 de manière telle que la profondeur de l'entaille augmente gra duellement quand les ébauches se déplacent angulairement sous la scie afin que les pre mières dents ne tracent qu'une entaille peu profonde dans les têtes des ébauches alors que les dents finales forment dans celles-ci une rainure ayant la profondeur voulue. Les ébauches doivent être empêchées de tourner dans les encoches 11 pendant qu'elles passent sous la scie afin que chaque dent 27 pénètre dans la- rainure qui a été tracée par les dents précédentes.
De plus, on doit empêcher que les ébau ches se dégagent hors des encoches 11 sous l'action de la scie ou sous l'effet de la force centrifuge, car le tambour porteur 10 tourne une vitesse relativement élevée. Comme dit plus haut, le tambour porteur 10 tourne autour d'un axe incliné par rap port à la verticale, cet angle étant de l'ordre (le 25 . Chaque encoche 11, destinée à rece voir une ébauche, comprend une partie prin cipale 30 de forme sensiblement semi-cylin- drique, et qui s'étend sur toute la hauteur de l'anneau porteur 20 et présente des ner vures 31 qui sont parallèles à l'axe du tam bour 10.
Le diamètre de cette partie de l'en coche est le même que celui de la tige des ébauches. L'entrée 32 de chaque encoche<B>11</B> fait un angle avec la partie principale 30 et cet angle est un peu plus grand que celui suivant lequel l'axe du tambour porteur est incliné par rapport à la verticale; il peut, par exemple, être de 30 . La largeur de l'en trée en question est un peu plus grande que le diamètre de la tige des ébauches. On voit sur les dessins que l'inclinaison de l'entrée 32 se fait dans le sens de rotation du tambour 10.
La fig. 9 montre que l'extrémité infé rieure de la face avant 33 de l'entrée 32 et l'extrémité supérieure de la face arrière 34 comportent des parties qui sont des prolon gements de la face interne de la partie princi pale 30 de l'encoche. Cette partie 30 comporte, à la partie supérieure de son bord arrière, un prolongement 35, et à la partie inférieure de son bord avant un prolongement 36. Ces prolongements se trouvent en avant de l'axe géométrique de la partie principale 30 de l'encoche.
Il en résulte que si une ébauche est engagée, par exemple, dans cette partie 30 de l'encoche depuis le haut et si la tige de cette ébauche a le même diamètre que la dite partie 30, l'ébauche ne peut être dégagée- radialement hors de l'encoche vers l'avant de celle-ci à cause des prolongements 35 et 36.
Les ébauches sont introduites dans la ma chine par un couloir ordinaire comprenant deux rails écartés 37, les têtes des ébauches prenant appui sur la face supérieure de ces rails alors que leurs tiges pendent entre ces derniers. A proximité du tambour 10, un des rails 37 est interrompu et remplacé par un tambour rotatif 38 calé sur un arbre 39 en traîné à l'aide de deux pignons coniques 40 et 41. Le tambour 38 tourne dans le sens opposé et à une vitesse plus élevée que le tambour porteur 10. Ce tambour 38 tourne autour d'un axe vertical et on voit sur la fig. 1 qu'en tournant, le tambour 38 s'appro che très près du contour du tambour 10.
Les ébauches avancent le long des rails 37 en étant entraînées jusqu'à ce qu'une ébauche se présente devant une encoche vide 11 du tambour rotatif 10. Comme dit plus haut, le tambour d'alimentation 38 tourne autour d'un axe vertical et comme la face inférieure de la tête des ébauches repose sur la face supérieure de ce tambour, .leurs tiges sont verticales de sorte qu'une ébauche peut péné trer dans l'entrée 32 d'une encoche 11, cha que entrée 32 étant sensiblement verticale à cause de l'inclinaison .du tambour 10. Les ébauches occupent alors la position des deux ébauches qui se trouvent à droite de la fig. 7.
Pendant que ce tambour porteur continue .;à tourner, il s'approche un peu plus près du tambour d'alimentation 38 qu'à l'endroit où l'ébauche a pénétré dans l'encoche. En partie à cause du .rapprochement plus grand des tambours 10 et 38 et en partie pour la raison que le tambour porteur 10 continue à tour ner, l'ébauche est roulée et inclinée dans la partie principale 30 de l'encoche 11 jusqu'à ce qu'elle occupe la position inclinée des deux ébauches indiquées à gauche de la fig. 7 pour laquelle elle se trouve derrière les prolonge ments 35 et 36. Les ébauches sont ainsi empê chées de voler hors des encoches sous l'effet de la force centrifuge.
Pour aider les ébauches à venir occuper leur position convenable dans la partie brin- cigale des encoches 30 et pour être certain que toutes les ébauches sont serrées contre le fond des encoches, un sabot 42, sollicité par un ressort, est monté sur le disque fixe 24 entre le tambour 38 et le début de la scie. Ce sabot 42 est articulé à un bossage 43 soli daire du disque 24 et un ressort 44 est inter calé entre la face supérieure du sabot 42 et une patte 45 fixée également à ce disque 24.
Pour empêcher que les éléments de la scie soient abîmés par une ébauche ayant une tête trop grosse ou déformée, quand celle-ci passe sous la scie, ce sabot 42 peut comporter un contact électrique et quand le sabot 42 est soulevé au-dessus de sa position normale, un contact est établi pour alimenter un solénoïde à l'aide duquel un frein arrête la rotation du tambour porteur.
Si on le désire, une plaque de pression peut être établie autour du contour de la partie du tambour porteur comprise entre le tambour 38 et le début de la scie, ce qui em pêche que les ébauches se déplacent dans leurs encoches sous l'effet de la force centri fuge, mais la présence de cette plaque de pression n'est pas absolument nécessaire.
Quand les ébauches rencontrent les élé= menu de dents 27 de la scie, l'effet de ces dents sur les têtes des ébauches tend à in cliner les ébauches vers le bord arrière des encoches 30 de sorte que la partie supérieure de la longueur de la tige de l'ébauche, qui se trouve dans la partie principale 30 de l'en coche, est serrée derrière le prolongement 35 alors que la partie inférieure de cette lon gueur est serrée contre le prolongement 36.
La scie a donc pour effet de maintenir les ébauches plus fermement dans ces parties 30 des encoches. De plus, comme la face interne de ces parties 30 est nervurée, les tiges des ébauches s'accrochent à ces faces internes en empêchant toute rotation relative entre les ébauches et les encoches.
On voit sur la fig. 1 que la scie s'étend sur à peu près 180 du contour du tambour porteur et à proximité de la fin de la scie se trouve un couteau ébarbeur 46. I1 est bien connu, lorsqu'une rainure est sciée dans une pièce, qu'une bavure se forme aux extrémités de la rainure et ceci est surtout nuisible pour des vis à tête noyée. Le couteau ébarbeur, montré au dessin, est constitué par une roue 46 portant plusieurs dents coupantes radiales 47, chaque dent comportant de chaque côté une arête tranchante 48.
La rosie coupante est calée sur un arbre central 49 qui est tourillonné dans un support 50 porté par le disque fixe 24. Sur l'extrémité inférieure de l'arbre 49 est calée une roue dentée 51 qui engrène avec les dents 22, orientées vers le bas, d'une couronne 21 fixée sur le tambour porteur 10.- Quand celui-ci tourne, la roue dentée 51 est entraînée pour faire tourner l'arbre 49 et les dents coupantes 47. Sur l'arbre 49 est également calée une roue de pression 52 située entre les dents 47 et la roue dentée 51 pour venir en contact par fric tion avec les tiges des ébauches portées par le tambour 10.
On voit sur la fig. 1 que cha que dent 47 vient successivement en contact avec des ébauches voisines, de sorte que les arêtes coupantes 48 enlèvent les bavures qui se trouvent au bord arrière de l'ébauche et au bord avant de l'ébauche immédiatement suivante. Cet agencement tend à entraîner les deux ébauches en rotation, mais à cette rotation s'oppose la roue de pression 52 qui est en contact avec les tiges des ébauches. Si on le désire, les couteaux ébarbeurs 46 peuvent être agencés de manière telle qu'au lieu que les deux arêtes coupantes d'une dent agissent sur deux ébauches adjacentes, ce soit les arêtes voisines de deux dents successives qui sollicitent les deux côtés d'une seule ébau che en même temps.
On évite ainsi toute ten dance des ébauches de tourner dans leurs encoches par l'action des couteaux.
Comme expliqué plus haut, une ébauche ne peut pas être dégagée hors d'une encoche 30 par mouvement radial et pour faire sortir les ébauches, on a recours à un éjecteur 53 monté sur un bras 54 porté également par le tambour fixe 24 (fig. 1 et 3), cet éjecteur pouvant être rapproché et écarté du tambour porteur pour compenser à la fois toute usure i qui peut avoir lieu et pour tenir compte des ébauches ayant des dimensions différentes. Cet éjecteur 53 occupe un emplacement tel qu'il vient en contact avec l'extrémité inférieure des tiges des ébauches qui pendent sous les encoches du tambour porteur, ce qui incline les ébauches pour les ramener dans leur posi tion initiale dans laquelle. elles ont été enga gées dans les encoches.
Il en résulte que les ébauches sont refoulées dans les parties exter nes 32 des encoches 11 hors desquelles elles sont expulsées à la fois par l'effet de l'éjec- teur 53 et par la force centrifuge. Les ébau ches sont alors recueillis dans une trémie appropriée qui peut alimenter une machine à fileter.
Le tambour 38 a un diamètre légèrement inférieur à celui du tambour porteur 10, mais ce diamètre peut être beaucoup plus petit de sorte que les rails d'alimentation 37 sont pro longés jusqu'à proximité du tambour 10. En ayant recours à un tambour 38 ayant un diamètre beaucoup plus petit, on peut obtenir une alimentation plus positive quandeetambour est incliné par rapport au tambour ,porteur 10.
La variante, montrée aux fig. 10 à- 13, comporte aussi un tambour porteur 60 dont la périphérie comporte également des enco ches axiales 61, destinées à recevoir les ébau ches. Le tambour 60 peut tourner autour d'un arbre vertical fixe 62 et dans sa face. infé rieure est présent un logement annulaire 63 dont la face périphérique externe 64 porte des dents qui engrènent avec une roue dentée 65 entraînée par une source motrice appro priée. La face supérieure du tambour 60 porte une couronne dentée 66 dont il sera question ci-après.
La périphérie du tambour 60, depuis l'en droit où les ébauches sont engagées dans les encoches 61 jusqu'à l'endroit où elles sortent de celles-ci, est entourée d'âne plaque de pres sion curviligne 67 qui maintient les ébauches dans les encoches 61 tout en serrant ces ébau ches fortement contre le fond de celles-ci, ce fond pouvant être nervuré pour empêcher les ébauches de tourner dans les encoches.
L'extrémité supérieure- 68 de l'arbre 62 a une forme conique et porte un support 69, maintenu en place par une rondelle et un écrou, ce support recouvrant, à peu près sous un angle de 180 , le tambour 60. La scie 70 qui, dans cette forme d'exécution est consti tuée par une lame, est fixée au bord infé rieur de ce support 69 à l'aide d'une plaque de serrage curviligne 71 et de vis 72. La scie 70 occupe un emplacement tel qu'elle se trouve au-dessus des axes des ébauches quand celles-ci sont logées dans les encoches 61 du tambour 60 afin qu'une rainure diamétrale puisse être tracée dans les têtes des ébauches, la scie se rapprochant progressivement du tambour 60 depuis un point où les ébauches sont d'abord en contact avec la scie jusqu'au point où celles-ci quittent la scie.
De cette manière, la profondeur de la rainure aug mente graduellement à mesure que les ébau ches avancent sous la scie et. une charge uni forme agit ainsi sur chaque dent de la scie.
Les ébauches sont introduites dans les en coches 61 du tambour porteur, à l'aide d'un dispositif d'alimentation analogue à celui décrit plus haut, les ébauches glissant le long de deux rails fixes 73, dont un seul est mon tré sur les dessins, et elles sont recueillies par un tambour 74 qui tourne à une vitesse phis grande que le tambour porteur.
Comme les encoches 61, recevant les ébauches, sont axiales et. comme le tambour porteur 60 et le tambour 74 tournent tous deux autour des axes verticaux, l'alimentation est- quelque peu simplifiée comparativement à celle décrite plus haut et la plaque de pression 67 est dis posée de manière telle qu'elle vient en contact avec les tiges des ébauches dès que celles-ci sont engagées à fond dans les encoches 61 par le tambour 74 et les maintient dans celles-ci jusqu'à ce qu'elles aient dépassé la scie et le couteau ébarbeur.
Pour enlever les bavures qui sont formées aux extrémités des rainures pratiquées dans les têtes des ébauches, on fait intervenir d'abord un dispositif pour faire tourner les ébauches de 90 afin que les rainures, qui sont d'abord en alignement avec la scie, soient orientées radialement par -rapport au tam bour 60. Pendant que celui-ci tourne; les ébau- ches passent entre deux couteaux ébarbeurs fixes 75 dont les arêtes coupantes sont dispo sées de manière telle que lorsque les ébauches passent entre ces couteaux 75, les bavures sont découpées des têtes.
Pour faire tourner les ébauches de 90 , on dispose, entre l'extrémité de sortie de la scie 70 et les couteaux ébar- beurs 75, un tambour rotatif 76 qui tourne autour d'un axe horizontal et qui est entraîné par un arbre 77 dont l'extrémité interne porte un pignon conique 78 engrenant avec une couronne dentée 66 montée sur le tambour porteur 60. L'extrémité externe de cet arbre 77 est logée dans des paliers appropriés 79 montés sur un support 80 porté par la pla que de pression 67. Le long du contour de ce tambour 76 sont répartis plusieurs éléments, en forme de tournevis, comprenant chacun un bout 81 et une tige 82 qui peut tourner dans un logement radial ménagé dans le tam bour 76.
L'extrémité interne de chaque tige 82 présente une cavité axiale (fig. 13) dans laquelle est logé un ressort hélicoïdal 84 dont une extrémité est accrochée à la tige 82 alors que l'autre est reliée au tambour 76. De plus, chaque tige 82 porte un ergot ou doigt 85 qui, lorsque le bout 81 est dans sa position de repos normale, est en contact avec une butée 86 disposée de manière telle que lorsque l'ergot 85 est appliqué contre la butée 86, le bout 81 est orienté de manière telle qu'il puisse être engagé dans la rainure ménagée dans la tête d'une ébauche quand elle s'ap proche d'un point qui se trouve immédiate ment en dessous de l'axe du tambour 76.
On voit clairement sur la fig. 13 que lorsqu'une ébauche s'approche d'un point qui se trouve immédiatement en dessous du tambour 76; le bout 81 du tournevis pénètre dans la rainure pratiquée dans la tête de l'ébauche. Quand le bout 81 et l'ébauche passent sous l'axe du tambour 76; l'ergot 85 adjoint à ce bout 81 vient en contact avec une butée fixe 87, ce qui fait tourner la tige 82 et le bout 81 du tournevis de 90 en entraînant ainsi l'ébauche de 90 dans son encoche 61 contre l'action du ressort correspondant 84.
Quand, par suite du mouvement de l'ébauche avec le tambour porteur et de la rotation du tambour 76, le bout 81 quitte la rainure de la tête de l'ébau che, ledit bout 81 et la tige correspondante 82 sont déplacés angulairement par le ressort 84 jusqu'à ce que l'ergot 85 vienne en contact avec sa butée 86, ce qui ramène le bout 81 dans une position pour laquelle il est prêt à pénétrer dans la rainure d'une autre ébau che quand le tambour 76 a fait un tour com plet. L'écartement et le nombre d'éléments de tournevis et la vitesse de rotation du tam bour 76 doivent correspondre à l'écartement des encoches 61 du tambour porteur et à la vitesse de rotation de celui-ci.
Les ébauches passent alors entre les cou teaux ébarbeurs 75 et comme la plaque de pression 67 finit immédiatement au-delà de ces couteaux, les ébauches sont éjectées hors du tambour 60 par la force centrifuge, de sorte que les encoches 61 peuvent recevoir de nouvelles ébauches fournies par le tam bour 74:
On obtient ainsi une machine dans la quelle les têtes des ébauches de vis sont fen dues à l'aide d'une scie fixe, ce qui supprime les mécanismes compb.qués adjoints à une scie tournante et permet qu'une charge moin dre et plus régulière agisse sur chaque partie de la scie de sorte que l'on peut augmenter la vitesse du tambour porteur comparative ment à celle du tambour adjoint à une scie tournante.